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OLED|OLED发光材料未来开发方向是高效率、改善荧光材料、引入磷光材料

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OLED|OLED发光材料未来开发方向是高效率、改善荧光材料、引入磷光材料

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OLED|OLED发光材料未来开发方向是高效率、改善荧光材料、引入磷光材料

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OLED发光材料主要有小分子发光材料和高分子发光材料 ， 小分子发光材料可以分为荧光材料、磷光材料 。 目前美国柯达、UDC和日本的出光兴产等公司在小分子材料方面有出色的表现 。 CDT、日本住友化学、NHK、DOW、COVION等公司在高分子发光材料方面比较出色 。
在小分子方面 ， 发光材料的发展速度很快 ， 绿光材料发展最快 ， 最近佳能在SID2004上宣布 ， 已经成功开发出驱动电压为2.7V的绿色荧光材料 ， 初始亮度为100cd/m2时 ， 寿命可达25000h ， 发光效率达26lm/W 。 Pioneer的红色磷光材料 ， 初始亮度在700cd/m2时 ， 寿命预计超过30000h 。 日本出光的蓝光材料 ， 初始亮度在1000cd/m2时 ， 寿命达到21000h 。

在高分子方面 ， 黄色发光聚合物 ， 发光效率可达到35cd/? ， 蓝色发光聚合物 ， 发光效率可达到20cd/? 。 绿色磷光材料的Host材料 ， 使发光效率达到了24cd/? 。
OLED发光材料未来开发方向是高效率化（提高发光效率）、改善荧光材料、引入磷光材料 。 磷光材料（三线态材料）充分利用了激发三线态的能量 ， 可以明显提高器件的外量子效率 ， 是一类比较看好的发光材料 。

OakRidge国家实验室(ORNL)声称 ， 通过把非常低浓度的磁性纳米粒子掺杂到有机聚合体中 ， 从而增强OLED的发光效率 ， 可使OLED的效率提高30% 。 把磁性材料引入OLED之中 ， 够用磁场控制OLED的密度 ， 将使亮度得到控制 ， 而不必附加电接触（传统的OLED密度是由电场调节的 ， 需要电接触） 。
电子和空穴在重组之前 ， 被称为激发子 。 激发子的每一个部分的磁自旋是随机的 ， 导致它们在重组中的效率是可变的 。 为了提高重组的效率 ， Shen的小组把用钴和铁(CoFe)制成的磁性纳米粒子与有机OLED的聚合体掺杂在一起 。 由于存在磁性纳米粒子 ， 较大量具有反向自旋的激发子堆积起来 ， 称为零自旋激发子 。

反极性的电荷载体更可能发生重组 ， 因此 ， 造成磁性掺杂OLED的效率更高 。 通过在总的激发子当中提高所谓的零自旋激发子的比例 ， CoFe磁性纳米粒子的存在提高了电发光的效率及其荧旋旋光性 。 Shen的研发团队发现 ， 通过把磁性纳米粒子混合到聚合体阵列之中(浓度小于千分之一) ， 能把OLED的效率提高27% 。 通过把外部磁场作用于已掺杂的OLED上 ， 可以把效率再提高5% ， 因此 ， 与传统的OLED相比 ， 效率总共提高了32% 。
在荧光材料方面 ， 性能最高的是日本出光兴产(IdemitsuKosan)的材料 。 红光效率达到了11cd/? ， 寿命高达16000h ， 绿光效率达到30cd/? ， 寿命为60000h.正在开发中的高效率、长寿命蓝光材料BD-2(0.130.22) ， 效率为8.7cd/? ， 寿命2.3000h 。

在磷光材料方面 ， UDC公司开发的红光材料色度坐标为(0.67 ， 0.33) ， 效率达到15cd/? ， 500cd/m2下工作寿命超过15000h ， 绿光材料色坐标为(0.34 ， 0.61) ， 效率达到65cd/? ， 初始亮度为1000cd/m2时 ， 寿命超过40000h ， 最难得到的蓝色磷光材料效率达到了30cd/? ， 在200cd/m2的初始亮度下 ， 寿命达到了100000h 。
【OLED|OLED发光材料未来开发方向是高效率、改善荧光材料、引入磷光材料】总体上讲 ， OLED用红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命均基本满足实用化需求 。 从以上数据看来 ， 现在的OLED在500cd/m2下至少有20000h的工作时间 。 现在国际上小分子OLED器件的最高寿命可以达到：红色和绿色超过40000h ， 蓝色达到10000h ， 白光达到20000h 。 最高发光效率可以达60lm/W 。 最低电压可以实现只需加上3～4Ｖ电压就能接近一般电视的亮度 ， 最大面积为400×400mm2 。

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